pscad課程設(shè)計論文 李澤宇

1、課程設(shè)計(論文)標(biāo)題名稱電氣工程綜合課程設(shè)計課程名稱電力系統(tǒng)分析學(xué)生名字李澤宇學(xué)號1341201130系，專業(yè)電氣工程系電氣工程和自動化專業(yè)指導(dǎo)教師黃肇石薩米2016年10月15日邵陽大學(xué)課程設(shè)計(論文)使命宣言學(xué)年專業(yè)13級電氣工程和自動化專業(yè)學(xué)生姓名李澤宇學(xué)號1341201130標(biāo)題名稱電氣工程綜合課程設(shè)計設(shè)計時間2016.10.03-2016.10.16課程名稱電力系統(tǒng)分析學(xué)科課程編號121202310a設(shè)計場地校內(nèi)一、課程設(shè)計(論文)目的1.通過課程設(shè)計，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)三相短路計算的基本原理和方法。2.熟悉并熟練使用pscad/matlab模擬軟件。3.使用pscad/matlab

2、軟件創(chuàng)建系統(tǒng)三相布線圖或單相布線圖。二、已知的技術(shù)參數(shù)和條件三、工作和要求1.熟悉pscad/matlab軟件。2.審查相關(guān)資料，建模系統(tǒng)三相布線圖和建模過程。3.相關(guān)數(shù)據(jù)表明，模擬結(jié)果是否與相關(guān)數(shù)據(jù)的結(jié)果一致。學(xué)習(xí)分析仿真結(jié)果并得出結(jié)論。注：1 .該表格由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室批準(zhǔn)，由指導(dǎo)教師、學(xué)生簽名后生效。2.這張表一式三份，學(xué)生，指導(dǎo)教師，教研室各一份。四、參考資料和現(xiàn)有基本條件(包括實驗室、主要設(shè)備等)模擬軟體：pscad孟祥萍。電力系統(tǒng)分析.高等教育出版社。2004夏陽燦，溫病是。電力系統(tǒng)分析第一卷。武漢：華中科技大學(xué)出版社2006.8機械集成模擬實驗室；答案在電氣工程系教研室

3、。五、日程安排2016年九月30日：提前發(fā)布課程設(shè)計計劃書、設(shè)計標(biāo)題、分組情況和課程設(shè)計要求，使學(xué)生熟悉軟件。2016年10月3日：課程設(shè)計內(nèi)容，軟件的基本操作2016年10月4日-2016年10月6日：學(xué)生應(yīng)用pscad軟件對電力系統(tǒng)建模。2016年10月7日-10日：系統(tǒng)接線圖的模擬模型構(gòu)建、機器調(diào)試程序、模擬結(jié)果、分析、結(jié)論2016年10月11日-14日：報告(a4印刷版)、充分準(zhǔn)備、現(xiàn)場評估基礎(chǔ)知識、軟件操作能力2016年10月16日：提交報告，現(xiàn)場評估。六、教學(xué)和實驗室批準(zhǔn)意見教務(wù)室主任(簽名):年月日7 |，責(zé)任教授意見主管主任(簽名):年月日八、注釋講師(簽名):學(xué)生(簽名):邵

4、陽大學(xué)課程設(shè)計(論文)評價表學(xué)生名字李澤宇學(xué)號1341201130電氣工程系專業(yè)班13級電力2班標(biāo)題名稱電氣工程專業(yè)綜合課程設(shè)計課程名稱電力系統(tǒng)分析一、學(xué)生自我總結(jié)暫定計算是電力系統(tǒng)分析中最基本的計算，過程中出現(xiàn)了很多問題，最終在老師的幫助下解決了。特別是用pscad進行模擬實驗時，出現(xiàn)了很多問題。有老師的不懈教導(dǎo)，順利完成了。今后在社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中，必須堅持不懈的努力，遇到問題就要渡邊杏退縮的想法，必須發(fā)現(xiàn)并一一解決不麻煩的問題。只有這樣，才能成功地完成想做的事。在以后的路上可以剪掉荊棘叢。不是知道困難而退縮，而是這樣做永遠(yuǎn)不會成功，不會得到快樂，永遠(yuǎn)不會得到學(xué)生簽名：年月日二、指

5、導(dǎo)教師評價評分項目平時成績回答課程設(shè)計內(nèi)容綜合成績加權(quán)30%30%40%單一成績講師意見：講師(簽名):年月日附注：1，此表作為學(xué)生課程設(shè)計(論文)成績評價的依據(jù)，裝訂在設(shè)計手冊(或論文)的“任務(wù)書”頁后。2、表中的“評分項目”和“權(quán)重”由各個學(xué)科的審查細(xì)則和評分標(biāo)準(zhǔn)決定。目錄1.作業(yè)內(nèi)容和意義61.1任務(wù)含義61.2主題的背景61.3任務(wù)內(nèi)容81.4任務(wù)目的92.過渡段92.1段落錯誤簡介92.2短路計算步驟102.3簡單不對稱短路分析計算103.pscad模擬軟件簡介11模擬調(diào)試和實驗分析124.1系統(tǒng)模擬圖設(shè)計過程124.2系統(tǒng)模擬圖125系統(tǒng)等效電路模擬波形圖和分析135.1線路l6-

6、7單相接地故障電流電壓波形135.2線路l6-7 ab雙相，電流和電壓波形155.3線路l6-7 ab兩相接地短路電流電壓波形圖165.4線l6-7三相短路電流電壓波形17摘要19參考文獻20審計211.作業(yè)的內(nèi)容和意義1.1意義和背景暫定是電力系統(tǒng)運行狀態(tài)之一，由于擾動系統(tǒng)運行參數(shù)發(fā)生了巨大變化，處于暫時過程中。電氣系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)元件(如發(fā)電機和電動機)主要是由于機械扭矩和電磁扭矩(或動力)之間的不平衡而引起的。一般來說，機電過程(即機電、機電、變壓器、輸電線路等元件)不包括各位移、角速度等機械楊怡，因此，它也是研究電力系統(tǒng)的重要分析功能，是進行故障計算、繼電保護驗證、安全分析的工具。在對電力

7、系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行方式的研究中，必須利用電力系統(tǒng)短路計算，對供電方案或運行方式的合理性、可靠性和經(jīng)濟性進行定量比較。在三相系統(tǒng)中，短路故障可以分為三相短路、二相短路、單相短路、單相接地短路、二相接地短路等。電路發(fā)生短路會導(dǎo)致導(dǎo)體溫度迅速上升，絕緣破壞，導(dǎo)體變紅，熔化，設(shè)備受損。高壓電網(wǎng)短路故障會導(dǎo)致電網(wǎng)瓦解。短路引起的電弧、火焰會引起火災(zāi)、爆炸、電商等惡性事故。起初，電力系統(tǒng)短路計算是通過手動計算計算的。之后為了適應(yīng)電力系統(tǒng)日益發(fā)展的需求，采用了交流計算臺。隨著電子數(shù)字計算機的出現(xiàn)，1956年ward等公司編制了實際可行的計算機段落計算模擬軟件。這樣可以為日益復(fù)雜的大規(guī)模電力系統(tǒng)提

8、供非常強大的計算手段。經(jīng)過幾十年的時間，電力系統(tǒng)短路計算已經(jīng)很成熟了。1.2任務(wù)背景1995年全球發(fā)電機的總?cè)萘繛?0億千瓦，1998年為32.5千瓦。全球人均用電量為2400千瓦時。預(yù)計1995 2020年25年間世界能源消費將增長50%，電力消費將翻倍，裝機總?cè)萘窟_到60億千瓦。在此期間，電力建設(shè)投資需要330，000億美元。這意味著每次增加1千瓦的電力，就要投資900美元。20世紀(jì)70年代以前，世界電力處于大發(fā)展之間，當(dāng)時電力年增長率達7%。此后，電力發(fā)展開始放緩。特別是發(fā)達國家，電力增長速度下降到1-3%，發(fā)展中國家電力增長速度加快，達到3-5%，特別是中國和印度。世界電力發(fā)展速度不平

9、衡，目前20億人口沒有用電。中國電力工業(yè)始于1882年，到1999年已有117年的歷史。這一百多年來，中國電力工業(yè)的狀況與當(dāng)時的歷史背景和時代特征密切相關(guān)。舊中國67年電力工業(yè)公司，道路崎嶇，步履蹣跚，到1949年，全國裝機容量只有184.86萬千瓦，年發(fā)電量為43.10億千瓦小時。新中國成立后，中國政府一直把電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟的先行基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，制定了發(fā)展電力工業(yè)的一系列方針。在全國電工工作人員的不懈努力下，火力發(fā)電廠高聳，水力發(fā)電廠躺在橫波上，輸電線路橫穿中國大地。到1998年底，全國發(fā)電機容量達到2.77億千瓦，年發(fā)電量達到11580億千瓦，分別從1949年世界第21位和第25位躍居世界第

10、2位。形成了比較完整的初步現(xiàn)代化的電力工業(yè)體系，為中國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高做出了卓越的貢獻。開發(fā)標(biāo)志主要包括：-電力結(jié)構(gòu)不斷改善。從20世紀(jì)80年代開始，火力建設(shè)進入了大型機、大容量、高參數(shù)階段。到目前為止，全國啟動的60萬千瓦以上大型機組已有17臺，目前正在建設(shè)的27臺，其中水下發(fā)電站80萬千瓦機組即將投入生產(chǎn)。水電建設(shè)以浙江新安江水電站為起點，有價協(xié)、龍陽協(xié)、泥炭、天生橋一級、廣州抽水蓄能電站等大型水電站竣工，全國水電安裝容量達6300萬千瓦。占全國發(fā)電總裝機容量的23.5%。以秦山和大亞灣核電站的建設(shè)投入運行為標(biāo)志。中國從此結(jié)束了沒有原子力的歷史。同時，風(fēng)能、地?zé)帷⒊毕?、太陽?/p>

11、等新能源的發(fā)展有了很大的發(fā)展。-網(wǎng)格規(guī)模繼續(xù)擴大。加快電力建設(shè)的同時，加強了電網(wǎng)的同步建設(shè)。到1998年底，中國已擁有500千伏輸電線路20093公里、330千伏輸電線路7291公里、220千伏以上變電設(shè)備容量3195800va，東北華北華東華東華東華東華東華中西北6個省間(區(qū)市)電網(wǎng)6個獨立長江三峽工程建設(shè)完成，中國電網(wǎng)即將進入地區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)，形成全國統(tǒng)一聯(lián)合電網(wǎng)，全國資源-電源技術(shù)和管理水平大幅提高。目前，中國擁有30萬，50萬，超臨界60萬千瓦火電機組的設(shè)計、制造、安裝操作技術(shù)，安裝操作技術(shù)，百萬千瓦級核電機組。掌握了180米級各種大壩的建筑技術(shù)。全國100萬千瓦以上的大型發(fā)電站已經(jīng)有68

12、個。新中國成立50年來大力發(fā)展電力工業(yè)，同時中國政府非常重視環(huán)境保護和電力國際科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟合作交流。1997年發(fā)表了中國電力工業(yè)的發(fā)展與環(huán)境白皮書，進一步確立了電力產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，全面推進電力產(chǎn)業(yè)快速、持續(xù)、健康發(fā)展。中共第十一屆三中全會實施對外開放政策后，電力工業(yè)的國際合作范圍逐步擴大，從引進外國技術(shù)、管理經(jīng)驗、發(fā)展設(shè)備到利用外國資金經(jīng)營電力，有力地促進了自己的發(fā)展。根據(jù)中國2010年電力發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃，到2010年全國發(fā)電機總?cè)萘繉⑦_到5億千瓦左右，實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，全國農(nóng)村基本實現(xiàn)電氣化。歐盟指令對歐洲電力市場的影響主要是因為分離會計賬簿的規(guī)定，迫使很多公司針對發(fā)展、輸電、配電業(yè)務(wù)徐璐設(shè)

13、立其他法人。產(chǎn)業(yè)并購和結(jié)構(gòu)曹征增加；公司開始從技術(shù)推動市場戰(zhàn)略過渡到市場主導(dǎo)的業(yè)務(wù)階段。消除了歐洲共同體之間內(nèi)部貿(mào)易的壁壘，競爭促進了價格的下降。為了解決國家間電網(wǎng)互聯(lián)薄弱、線路堵塞的問題，加快歐洲統(tǒng)一市場建設(shè)，實現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化部署，歐洲正在努力加強國家間網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。他們認(rèn)為同步電網(wǎng)沒有界限，越大越好。因此，除了加強歐洲大陸的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)外，他們還計劃連接北非、中東等20多個國家的電網(wǎng)，建設(shè)地中海電網(wǎng)，以彌補優(yōu)勢。1.3挑戰(zhàn)要求和挑戰(zhàn)內(nèi)容(1)首先用等效電勢替換發(fā)電機，建立該系統(tǒng)的仿真模型，并得到該系統(tǒng)的流量計算結(jié)果進行分析。(2)然后建立了包括模擬發(fā)電機(實際發(fā)電機系統(tǒng)模型)模型的電力系統(tǒng)仿

14、真模型，如圖1.1所示，計算和分析了該系統(tǒng)的流量計算結(jié)果。圖1.1簡單的電力系統(tǒng)示意圖1.4任務(wù)目的(1)掌握電力系統(tǒng)短路電流計算的基本原理。(2)掌握并熟練使用pscad軟件。(3)通過課程設(shè)計，鞏固了電力系統(tǒng)三相對稱短路和不對稱短路計算的基本原理和方法，掌握了短路電流的數(shù)值解法。讓學(xué)生掌握通過計算機模擬分析電力系統(tǒng)的方法。同時，通過軟件開發(fā)，有助于提高計算機操作能力和軟件開發(fā)能力。2.瞬態(tài)短路2.1段落錯誤簡介電力系統(tǒng)運行中經(jīng)常發(fā)生故障，其中大部分是短路故障。短路故障是除正常運行條件外電力系統(tǒng)的相位之間或相位之間的連接。在三相供電系統(tǒng)中，破壞供電系統(tǒng)正常運行的故障最常見，危害最大的是各種短路。中性點不接地的系統(tǒng)有上層和上層之間的短路，中性點接地系統(tǒng)有上層和上層之間的短路和地面之間的短路。默認(rèn)段落類型包括三相段落、二相段落、單相段落、二相接地段落和單相接地段落，如圖1-1所示。如果出現(xiàn)短路故障，電力系統(tǒng)將從正常穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到短路穩(wěn)定狀態(tài)，通常需要3-5肖佳。在這個暫時的過程中，短路電流的變化很復(fù)雜。短路后大約在半周波(0.01秒)發(fā)生短路電流的最大瞬時值。這稱為短路沖擊電流。產(chǎn)生大功率，可用于確定電氣設(shè)備短路時電氣設(shè)備機械應(yīng)力的動態(tài)穩(wěn)定性。(a